[发明专利]燃料电池分解方法

说明书

本申请是申请日为2004年10月15日、申请号为200480033082.4、发明创造名称为：“燃料电池，燃料电池分解方法，以及用于燃料电池中的隔板”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及燃料电池，燃料电池分解方法以及用于燃料电池中的隔板。

背景技术

一种已知结构的燃料电池包括：在一对电极之间插置有电解质的电极组件；夹着所述电极组件设置的一对隔板，其中朝向一个电极的一个隔板具有氧化气体管道，而朝向另一个电极的另一个隔板具有燃料气体管道；以及在所述一对隔板之间的间隙内沿所述电极组件的周边形成的密封件。在这种已知结构的燃料电池中，氢供应作为燃料气体供给到燃料气体管道，而空气供应作为氧化气体供应到氧化气体管道。氢在朝向燃料气体管道的一个电极(阳极)被分解为质子和电子。质子穿过电解质并移动到另一个电极(阴极)，而电子通过外部电路并移动到阴极。在阴极，空气中包含的氧与质子和电子反应以产生水。这种电化学反应产生电动势。密封件是用于将两个隔板彼此结合的粘合剂层，并用于防止氧与氢在各个电极的周边直接接触。

为了从用过的燃料电池回收或再利用昂贵的电极组件(尤其是包含贵金属催化剂的电极)，分别收集或处置用过的燃料电池，以及评价用过的燃料电池中电极组件的性能，经常需要分解燃料电池。例如，日本专利未审定公报No.2002-151112中公开的燃料电池在密封件与隔板之间设置有线状件。为分解燃料电池，可将该线状件拔出以从密封件剥离。

然而，在这种现有技术的燃料电池结构中，当线状件被紧紧地粘在密封件上时，向外拔线状件的动作可能无法充分地移动线状件或者可能损坏线状件。从而可能无法充分地剥离密封件。因此，该结构不能确保有效和高效地分解燃料电池。该结构还要求在密封件与隔板之间具有线状件，从而不期望地增加了所需部件的总数。

发明内容

本发明的目的在于促进燃料电池的分解而无需任何附加部件。本发明的目的还在于提供一种实现根据要求适当地分解燃料电池的分解方法。本发明的目的还在于提供一种适用于燃料电池的隔板。

为了实现上述及其它相关目的中的至少一部分，本发明针对一种通过燃料气体与氧化气体的反应产生电力的燃料电池。该燃料电池包括：在一对电极之间插置有电解质的电极组件；夹着所述电极组件设置的一对隔板，其中朝向一个电极的一个隔板具有氧化气体管道，而朝向另一个电极的另一个隔板具有燃料气体管道；在所述一对隔板之间的间隙内沿所述电极组件的周边形成的密封件；以及用于使所述隔板中的至少一个断裂的断裂导件。

当需要分解燃料电池时，本发明的燃料电池的结构利用断裂导件使隔板中的至少一个断裂。这种设置确保根据要求有效地分解燃料电池。本发明的技术可应用于任何类型的燃料电池，包括聚合物电解质燃料电池、固体氧化物燃料电池、熔融的碳酸盐燃料电池、磷酸盐燃料电池以及碱性燃料电池。电解质的一个优选示例是固体电解质。

在本发明的燃料电池中，优选地，所述断裂导件用于使所述隔板中的至少一个在所述电极外侧但是在所述密封件内侧的位置断裂。这种设置可确保在分解燃料电池的过程中隔板在电极外侧但是在密封件内侧的位置断裂，而不容易损坏电极组件的电极。所述断裂导件可形成于所述隔板中的至少一个上所述密封件的位置处或该位置附近。所述断裂导件还可形成于在所述隔板中的至少一个上形成的薄壁部中。

在本发明的燃料电池的优选结构中，所述断裂导件设置在所述隔板中的至少一个上且形成于所述隔板的除朝向所述电极组件的平面之外的特定平面上，例如，隔板的与朝向电极组件的平面相邻的平面，如侧面、垂直平面或倾斜平面上。这种设置确保易于接近断裂导件。在另一个优选结构中，所述断裂导件设置在所述隔板中的至少一个上且形成于所述隔板的与朝向所述电极组件的平面相反一侧的特定平面上。隔板的与朝向所述电极组件的平面相反一侧的平面具有有利于形成断裂导件的宽的区域。

在本发明的燃料电池的一个优选实施例中，所述断裂导件包括绕所述隔板的周边连续地形成的凹部或者绕所述隔板的周边间断地设置的多个凹部。这种设置不需要任何附加部件，但通过简单地在隔板中形成一个或多个凹部就可促进燃料电池的分解。所述凹部可形成于所述隔板的所述电极组件的外侧但是所述密封件内侧的位置。在间断地形成多个凹部的结构中，希望多个凹部以使得在隔板的表面的方向上裂纹连接的间隔设置以用于断裂。